Physik

Die Physik begegnet uns im Alltag fast überall. Ob bei der Nutzung elektronischer Geräte wie Telefon, Radio und Fernseher, beim Gebrauch nützlicher Hilfsmittel wie dem Flaschenzug oder der Brille oder beim Betrachten von Naturphänomenen wie einer Fata Morgana oder einem Regenbogen – Physik ist überall. Die Gesetzmäßigkeiten, die diesen Beispielen zugrunde liegen, werden erarbeitet und vertiefen wir im Unterricht möglichst handlungsorientiert.

Fast spielerisch, nah an der Erfahrungswelt und kleinschrittig beginnt die Physik an unserem Gymnasium in der Jahrgangsstufe 6 im Themenbereich Wärmelehre und Elektrizitätslehre. Und doch beginnt hier bereits der systematische Aufbau des Wissens über die unbelebte Natur.

„Auch in Wissenschaften kann man eigentlich nichts wissen. Es will immer getan sein.“

(Johann Wolfgang von Goethe)

Durch die Jahre führt der Weg von der unmittelbaren Beobachtung über die systematische Bildung von physikalischen Begriffen und Messgrößen zur abstrakten und mathematischen Modellbildung und damit zu einem außerordentlich faszinierenden Aspekt der Physik: Der Erkenntnis, dass abstrakte Begriffsbildung und die Sprache der Physik es dem Menschen erlauben, die Erfahrungswelt zu verlassen und in die komplexen und aus Sicht des täglichen Lebens oft seltsam anmutenden Gesetzmäßigkeiten der kleinsten Teilchen und des Universums einzudringen.

Der Kernlehrplan des Ministeriums für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen und das schulinterne Curriculum des Goethe-Gymnasiums sehen dabei folgende Themenschwerpunkte vor:

Sekundarstufe I (Klassen 5-9)

Klasse 6:

Überblick in die Teilgebiete der Physik, dabei werden Versuche und Phänomene in den Themenbereichen Wärme, Optik, Elektrik und Energie behandelt.

Klasse 7:

Hier werden die Teilbereiche Optik und Elektrik vertieft mit den Themen Brechung und elektrische Schaltungen. In der MEX-Klasse planen die Schülerinnen und Schüler ein eigenes Projekt, setzen dieses praktisch um und können mit diesem an Wettbewerben teilnehmen.

Klasse 8:

In dieser Jahrgangsstufe dreht sich alles um die Mechanik. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen hier die Wirkungsweise von Kräften, die Umwandlung von Energie und den Druck.

Klasse 9:

Grundlagen der Elektrodynamik mit dem Motor- und Generatorprinzip erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler beispielsweise, indem sie selbst einen Elektromotor bauen. Im Bereich der Radioaktivität untersuchen sie die Eigenschaften ionisierender Strahlung und ergründen z.B. mit einem Modell anhand von Würfeln den radioaktiven Zerfall.

Sekundarstufe II (Klassen 10-12)

EF (Klasse10):

Mit geeigneten Experimenten vertieft die EF den Themenbereich Mechanik mit der Betrachtung von linearen und zweidimensionalen Bewegungen. Hierzu gehören neben dem freien Fall, der Wurf, der Stoß beim Billard und die kreisähnliche Bewegung der Planeten.

Q1/Q2 (Klasse 11/12) Grund- und Leistungskurs:

Die Reihenfolge der Themen unterscheidet sich im Grund- und Leistungskurs Q1 und Q2 deutlich, während vergleichbare Inhalte behandelt werden; zusätzlich ist die Tiefe und Intensität bei der Behandlung der einzelnen Themen im Leistungskurs wesentlich größer. Besonders geeignet ist der Leistungskurs für Schülerinnen und Schüler, die im Fach Mathematik gut zu recht kommen und die besonders neugierig und gründlich beim Untersuchen von Naturphänomenen und Experimenten sind.

Insgesamt werden in Grund- und Leistungskurs die Themengebiete Wellenmechanik, Interferenz, Elektrodynamik, Quantenphysik, Atomphysik, Kernphysik, Elementarteilchenphysik und Relativitätstheorie behandelt.

Im Rahmen der Berufsorientierung besuchen die Physikkurse das Stahlzentrum HKM in Duisburg, wo man Physik in ihrer Anwendung sehen und erleben kann.